DE3345099A1

DE3345099A1 - LIQUID-COOLED CORE REACTOR, ESPECIALLY BOILING WATER REACTOR

Info

Publication number: DE3345099A1
Application number: DE19833345099
Authority: DE
Inventors: Pramod Dipl.-Ing. Batheja; Claus Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Goetzmann; Hermann Dipl.-Ing. 8501 Wendelstein Kumpf; Peter Dipl.-Ing. Rau (FH), 8551 Leutenbach
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-06-20
Also published as: EP0148404A1; CS968784A2; FI82994B; FI82994C; DD222720A5; US4789518A; JPS60216294A; FI843965L; EP0148404B1; FI843965A0; CS271457B2; DE3471543D1

Description

KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenKRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Our mark

VPA 83 P 6 0 6 9 DEVPA 83 P 6 0 6 9 DE

Flüssigkeitsgekühlter Kernreaktor, insbesondere SiedewasserreaktorLiquid-cooled nuclear reactor, especially boiling water reactor

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Kernreaktor, insbesondere Siedewasserreaktor, mit einem Reaktordruckbehälter und einem Reaktorkern aus Brennelementen darin, die zu Kernzellen gruppiert und mit einem Steuerstab mit Absorbermaterial versehen sind, der mit einem Antrieb verbunden ist.The invention relates to a liquid-cooled nuclear reactor, in particular a boiling water reactor a reactor pressure vessel and a reactor core made of fuel elements therein, which are grouped into core cells and are provided with a control rod with absorber material which is connected to a drive.

Ein solcher Kernreaktor ist in dem Buch "VGB-Kernkraftwerks-Seminar 1970", Seite 89 beschrieben. Die mit dem Kasten umschlossenen Brennelemente sind dabei einzeln in ein Kerngitter eingesetzt, mit dem sie oben und unten festgelegt sind. Mit dem Kerngitter sind Führungen für die Steuerstäbe verbunden. Da diese Führungen mindestens die Länge des Steuerstabes haben und damit etwa ebenso lang wie die Kernhöhe sind, muß der bekannte Aufbau im Hinblick auf Erdbebenkräfte und die Maschinenbearbeitung sehr stabil und damit aufwendig ausgeführt werden. Darüber hinaus müssen diejenigen Einbauten, die oberhalb der Brennelemente angeordnet sind, für den Beladevorgang ausgebaut und unter Wasser abgestellt werden, was viel Raum und teuere Becken erfodert. Deshalb geht die Erfindung von der Aufgabe aus, mit einer anderen Bauweise den Aufbau und das Beladeverfahren eines solchen Kernreaktors zu vereinfachen und zu verbilligen.Such a nuclear reactor is in the book "VGB Nuclear Power Plant Seminar 1970 ", page 89. The fuel elements enclosed with the box are individual inserted into a core grid with which they are fixed above and below. With the core grid are guides connected for the control rods. Since these guides have at least the length of the control rod and thus The known structure with regard to earthquake forces and machining must be about as long as the core height very stable and therefore expensive. In addition, those need Internals, which are arranged above the fuel assemblies, removed for the loading process and under water be turned off, which requires a lot of space and expensive pools. The invention is therefore based on the task to simplify the construction and the loading process of such a nuclear reactor with a different design and cheaper.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß den Kernzellen jeweils ein Blechschacht zugeordnet ist, der um mindestens die Länge des Steuerstabes über den ReaktorkernAccording to the invention it is provided that the core cells are each assigned a sheet metal shaft which is at least the length of the control rod over the reactor core

Sm 2 Hgr / 12.12.1983Sm 2 Hgr / 12.12.1983

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hinausragt und den gleichen Querschnitt wie die Kernzelle hat und daß der Blechschacht Kanäle zum Ein- und Ausladen der Brennelemente bildet«,protrudes and has the same cross-section as the core cell and that the sheet metal shaft forms channels for loading and unloading the fuel assemblies «,

Mit dem Blechschacht kann eine Festlegung der die Kernzellen bildenden Brennelemente erreicht werden, die ohne oberes Kerngitter auskommt. Die Blechschächte sind dabei jedoch nur einfache» insbesondere sehr leichte Teile, wie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen später noch näher zeigt. Dennoch können die Blechschächte nicht nur zur sicheren Festlegung der Brennelemente sondern auch zur Führung des Steuerstabes dienen. Zusätzlich haben sie den Effekt, daß die die Brennelemente durchsetzende Kühlmittelströmung durch eine Kaminwirkung verstärkt wird. Deshalb eignet sich die Erfindung besonders für Siedewasserreaktoren mit Naturumlauf, obwohl sich die Vereinfachung des Kernaufbaus auch bei anderen flüssigkeitsgekühlten Kernreaktoren vorteilhaft anwenden läßt.With the sheet metal shaft, a definition of the fuel elements forming the core cells can be achieved does without an upper core lattice. The sheet metal shafts are, however, only simple »in particular very light Parts, as the description of exemplary embodiments will show in more detail later. Nevertheless, the metal shafts serve not only to secure the fuel assemblies but also to guide the control rod. Additionally they have the effect that the coolant flow passing through the fuel assemblies is caused by a chimney effect is reinforced. The invention is therefore particularly suitable for boiling water reactors with natural circulation, although the simplification of the core structure is also advantageous in other liquid-cooled nuclear reactors can apply.

Im Interesse der Neutronenökonomie ist es vorteilhaft, wenn der Blechschacht im Bereich des Reaktorkerns aus einer Zirkonlegierung und im darüber liegenden Teil aus nichtrostendem Stahl besteht. Es ist aber auch möglich, den Blechschacht über seine ganze Länge aus Zirkonlegierungen herzustellen, um eine Verbindung zwischen dem Zirkonteil und dem Stahlteil zu vermeiden.In the interests of the neutron economy, it is advantageous if the sheet metal shaft is in the area of the reactor core a zirconium alloy and the part above is made of stainless steel. It is also possible to manufacture the sheet metal shaft over its entire length from zirconium alloys in order to create a connection between the zirconium part and the steel part.

Der Blechschacht kann vorteilhaft einen Steuerstabantrieb einschließen. Dies ist besonders dann günstig, wenn der Antrieb so aufgebaut ist, daß er mit seinen Antriebselementen unmittelbar am Steuerstab angreift und keine langen Zwischenglieder benötigt. Bei Antrieben großer Länge kann der Blechschacht den Steuerstabantrieb zumindest tragen,» Jedenfalls kann die damit erforderliche größere Länge auch im Hinblick auf dieThe sheet metal shaft can advantageously include a control rod drive. This is particularly favorable if the drive is constructed in such a way that it acts directly on the control rod with its drive elements and no long links are required. In the case of drives of great length, the sheet metal shaft can act as the control rod drive at least carry, »In any case, the required greater length can also be used with regard to the

schon genannte Kaminwirkung vorteilhaft sein.already mentioned chimney effect be advantageous.

Der Blechschacht kann ferner dazu dienen, einen Wasserabscheider zu tragen, wie er in Siedewasserreaktoren üblich ist. Dabei gibt es die Möglichkeit, für die vier Brennelemente in einem Blechschacht einen gemeinsamen Wasserabscheider vorzusehen oder aber für jedes Brennelement einen eigenen. In beiden Fällen kann man vorteilhaft so vorgehen, daß der Blechschacht den Wasserabscheider umschließt und eine Öffnung aufweist, durch die abgeschiedenes Wasser auf die Außenseite des Blechschachtes austritt. Damit ist sichergestellt, daß die in dem Blechschacht einsinnig nach oben verlaufende Kühlmittelströmung nicht durch zurückfließendes Wasser behindert wird.The sheet metal shaft can also be used to carry a water separator, as it is in boiling water reactors is common. There is the possibility of a common one for the four fuel assemblies in a sheet metal shaft Provide water separator or a separate one for each fuel assembly. In both cases you can proceed in such a way that the sheet metal shaft encloses the water separator and has an opening, through which the separated water escapes to the outside of the sheet metal shaft. This ensures that the coolant flow running unidirectionally upward in the sheet metal shaft does not flow back through Water is obstructed.

Der Blechschacht kann Brennelementen der bisherigen Bauweise als Umschließung zugeordnet sein, so daß es sich mindestens bei Siedewasserreaktoren um solche mit einem Kasten handelt. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht jedoch darin, daß der Blechschacht mindestens im Bereich des Reaktorkerns Zwischenbleche umschließt, die den Schachtquerschnitt in Teilquerschnitte von der Größe des Brennelementquerschnittes unterteilt. Hierbei bildet also der Blechschacht zugleich einen Teil des die Brennelemente umschließenden Kastens, mit denen das Kühlmittel in inniger Berührung mit dem Brennelement gehalten wird, und der andere Teil sind die Zwischenbleche.The sheet metal shaft can be assigned to fuel elements of the previous design as an enclosure, so that it is At least boiling water reactors are those with a box. A particularly advantageous development consists, however, in the fact that the sheet metal shaft is intermediate sheets at least in the region of the reactor core which encloses the shaft cross-section in partial cross-sections of the size of the fuel assembly cross-section divided. In this case, the sheet metal shaft at the same time forms part of that which surrounds the fuel assemblies Box with which the coolant is kept in intimate contact with the fuel assembly, and the other part are the intermediate sheets.

Die Zwischenbleche können als Führung mit dem Steuerstab zusammenwirken. Sie sind vorzugsweise als Winkelstück ausgebildet, das mit dem freien Ende seiner Schenkel am Blechschacht befestigt ist.The intermediate plates can act as a guide with the control rod. They are preferably used as an elbow formed, which is attached to the sheet metal shaft with the free end of its legs.

Die Erfindung kann vorteilhaft so ausgebildet werden, daß die Blechschächte über VorSprünge an einzelnen Stellen aneinander und an einer Kernumfassung abgestützt sind. Hierbei kann man auf zusätzliche Strukturteile verzichten, die sonst für die Konfiguration des Reaktorkerns eingesetzt werden» Die Blechschächte brauchen dann nur von einer äußeren Umschließung festgelegt zu werden. Dabei können die VorSprünge außen auf die Blechschächte aufgesetzte Gleitschuhe sein, die ein Ausheben der Blechschächte erleichtern. Zum Schutz sind die Vorsprünge günstig an den Ecken der Blechschächte anzuordnen. Sie können aber auch im mittleren Bereich liegen, so daß dort eine gewisse Versteifung möglich ist.The invention can advantageously be designed so that the sheet metal shafts via projections on individual Places are supported on each other and on a core enclosure. Here you can access additional structural parts dispense with those that are otherwise used for the configuration of the reactor core »The sheet metal shafts then only need to be fixed by an outer enclosure. The projections can be outside be placed on the metal shafts sliding shoes, which make it easier to dig out the metal shafts. To the For protection, the projections are to be arranged favorably at the corners of the sheet metal shafts. But you can also use the middle Area lie so that a certain stiffening is possible there.

Zweckmäßigerweise werden die Wände zweier benachbarter Blechschächte einen Spalt bilden, in dem eine Platte aus einem Neutronenabsorber geführt ist. Mit einem solchen Absorber kann die Anfangsreaktivität eingestellt werden. Als Neutronenabsorber sind dabei zum Beispiel Borbleche, borhaltige Glasplatten oder auch geeignete Mischungen mit Gadolinium geeignet, das bekanntlich als abbrennbares Gift wirkt. Diese Absorber können entsprechend den Erfordernissen aus dem Kern entfernt werden. Sie werden deshalb vorteilhaft leicht lösbar, gegebenenfalls auch verstellbar angeordnet«,Appropriately, the walls of two adjacent sheet metal shafts form a gap in which a plate is out of a neutron absorber. The initial reactivity can be adjusted with such an absorber will. For example, boron sheets, boron-containing glass plates or suitable ones are used as neutron absorbers Mixtures with gadolinium are suitable, which is known to act as a burnable poison. These absorbers can be used accordingly removed from the core as required. They are therefore advantageously easily detachable, if necessary also arranged to be adjustable «,

Kernreaktoren nach der Erfindung werden üblicherweise mit einem polygonalen Kernquerschnitt ausgeführt werden. Grundlage dürfte in der Regel das Quadrat sein, weil quadratische Brennelementquerschnitte vorgezogen werden, so daß auch der Querschnitt des Blechschachtes ein Quadrat ist. In jedem Fall kann es vorteilhaft sein, daß die in den Ecken des Kernquerschnitts gelegene Brennelementposition unbesetzt ist. Dies erleich-Nuclear reactors according to the invention are usually designed with a polygonal core cross-section. As a rule, the basis should be the square, because square fuel element cross-sections are preferred so that the cross-section of the sheet metal shaft is also a square. In either case, it can be beneficial be that the fuel element position located in the corners of the core cross-section is unoccupied. This facilitates

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tert das Umsetzen der Brennelemente beim Nachladen, weil die umzusetzenden Brennelemente nicht mehr im Brennelement-Lagerbecken abgesetzt werden müssen.tert the relocation of the fuel assemblies during reloading, because the fuel assemblies to be relocated are no longer in the Fuel element storage pool must be deposited.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 den Kernreaktor nach der Erfindung in einem Vertikalschnitt, die Fig. 2 einen zugehörigen Horizontalschnitt, während in Fig.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is described with reference to the accompanying drawing. 1 shows the nuclear reactor according to the invention in a vertical section, FIG. 2 an associated horizontal section, while in Fig.

in einer perspektivischen Darstellung ein Teil des Kernreaktors mit Schnitten gezeichnet ist. In den Fig. bis 7 sind Ausführungsmöglichkeiten des Blechschachtes dargestellt. In den Fig. 8 und 9 sind Abstützungen der Blechschächte aneinander und die Unterbringung zusatzlicher Absorbermaterialien dargestellt. Die Fig. 10 und 11 zeigen die Anordnung von Wasserabseheidem an den Blechschächten.is drawn in a perspective view of a part of the nuclear reactor with sections. In Fig. to 7 possible designs of the sheet metal shaft are shown. 8 and 9 are supports of the Metal shafts to each other and the accommodation of additional absorber materials shown. The Fig. 10 and 11 indicate the arrangement of water separators the metal shafts.

Der dargestellte Kernreaktor ist ein als Siedewasserreaktor arbeitender Heizreaktor mit etwa 100 MW thermischer Leistung. Er umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Reaktordruckbehälter 1, dessen Durchmesser etwa 4 m und dessen Höhe bis zur Oberkante des Deckelflansches hin rund 8 m beträgt. Der Druckbehälter 1 enthält in seinem unteren Bereich in der Nähe der Behälterachse 3 einen Reaktorkern 4, der in bekannter Weise aus Brennelementen 5 mit einer aktiven Länge von 1,85 m und quadratischem Querschnitt zusammengesetzt ist.The nuclear reactor shown is a heating reactor operating as a boiling water reactor with about 100 MW thermal Power. It comprises a substantially cylindrical reactor pressure vessel 1, the diameter of which about 4 m and its height to the upper edge of the cover flange is about 8 m. The pressure vessel 1 contains in its lower area in the vicinity of the container axis 3 a reactor core 4, which in known Way composed of fuel assemblies 5 with an active length of 1.85 m and a square cross-section is.

Die im Kern 4 erzeugte Wärme wird vom Reaktorkühlmittel (Wasser von 200⁰C und Sattdampf von 15 bar) über acht Wärmetauscher 6 abgeführt, die oberhalb des Reaktorkerns 4 in der Nähe der Wand des Reaktordruckbehälters 1 angeordnet sind. Die Wärmetauscher 6 The heat generated in the core 4 is removed from the reactor coolant (water at 200 ^° C. and saturated steam at 15 bar) via eight heat exchangers 6, which are arranged above the reactor core 4 near the wall of the reactor pressure vessel 1. The heat exchangers 6

sind über eine Durchführung 7 mit zwei konzentrischen Rohren mit einer Zuleitung 8 und einer Ableitung 9 für Sekundärkühlmittel versehen. Dies ist Druckwasser von 18 bar und 120 bzw. 160⁰C.
5are provided via a passage 7 with two concentric tubes with a feed line 8 and a discharge line 9 for secondary coolant. This is pressurized water of 18 bar and 120 or 160 ⁰ C.
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Der Reaktorkern 4 sitzt auf einer unteren Tragplatte 12. Sein seitlicher Halt ist vor allem durch nicht weiter dargestellte Stützbleche 13 und 14 bestimmt, die die aus Fig. 2 ersichtliche vieleckige Kontur des Kerns 4 festlegen. Innerhalb der Kontur ist der Kern» querschnitt durch Blechschächte 16 unterteilt, die einen quadratischen Querschnitt mit etwa 300 mm Kantenlänge aufweisen und Kernzellen 15 mit je vier Brennelementen 5 einschließen» Nur an den Ecken des Reaktorkerns 4 sind die Brennelementpositionen 11 unbesetzt. The reactor core 4 sits on a lower support plate 12. Its lateral support is mainly not due to further illustrated support plates 13 and 14 determined, which the visible from Fig. 2 polygonal contour of the Set core 4. Within the contour, the core is subdivided by sheet metal shafts 16 which have a square cross-section with an edge length of about 300 mm and core cells 15 with four fuel elements each 5 include »Only at the corners of the reactor core 4 are the fuel element positions 11 unoccupied.

Die Brennelemente 5 haben wiederum einen quadratischen Querschnitt und sitzen mit ihren den Blechschächten zugekehrten Außenseiten am Rand der Blechschächte Die anderen,inneren Seiten liegen an Zwischenblechen 20 an, die in die Blechschächte 16 eingesetzt sind. Die Zwischenbleche definieren einen kreuzförmigen Spalt 21 zur Aufnahme von Steuerstäben. 22 und nicht gezeigten Antriebsgestängen bzw» Antrieben.The fuel assemblies 5 again have a square cross-section and sit with their sheet metal shafts facing outer sides at the edge of the sheet metal shafts. The other, inner sides lie on intermediate sheets 20, which are inserted into the sheet metal shafts 16. The intermediate plates define a cross-shaped Gap 21 to accommodate control rods. 22 and not shown drive rods or »drives.

Die den Kernzellen 15 zugeordneten und von den Blechschächten 16 umschlossenen kreuzförmigen Steuerstäbe 22 sind baulich in die Blechschächte integriert. Dazu ist in der Mitte des Spaltes 21 ein Zylinder 17 vorgesehen, in dem ein mit dem Steuerstab 22 verbundener Druckmittelkolben 18 gleitet. Als Druckmittel dient das Kühlwasser des Reaktors, das in Behältern 19 zwischen den Wärmetauschern 6 unter erhöhtem Druck gesetzt wird. Die Druckleitungen sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen.The cruciform control rods assigned to the core cells 15 and enclosed by the sheet metal shafts 16 22 are structurally integrated into the sheet metal shafts. For this purpose, a cylinder 17 is provided in the middle of the gap 21, in which a pressure medium piston 18 connected to the control rod 22 slides. Serves as a pressure medium the cooling water of the reactor, which is placed in containers 19 between the heat exchangers 6 under increased pressure will. The pressure lines are omitted for the sake of clarity.

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In den Fig. 4 bis 7 sind verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung der Zwischenbleche 20 dargestellt, die im folgenden durch Buchstaben unterschieden sind. In Fig. 4 sind die Zwischenbleche 20a als gleichmäßig um den ganzen Umfang reichende quadratische Hülle mit abgerundeten Ecken 23 ausgebildet. Der Abrundungsradius r der Ecken 23 ist so gewählt, daß er mit dem Abrundungsradius R an den Ecken 24 der Blechschächte 16 eine möglichst geschlossene Anlage ergibt. Dabei ist die Kantenlänge des quadratischen Querschnittes der Hüllen 20a 140 mm, während die äußere Kantenlänge der Blechschächte 16 etwa 300 mm beträgt.4 to 7 different possibilities for the arrangement of the intermediate plates 20 are shown, which are distinguished in the following by letters. In Fig. 4, the intermediate plates 20a are as uniform around the entire circumference reaching square shell with rounded corners 23 is formed. The fillet radius r of the corners 23 is chosen so that it has the radius of curvature R at the corners 24 of the sheet metal shafts 16 results in a system that is as closed as possible. The edge length of the square cross-section is the Casing 20a 140 mm, while the outer edge length of the sheet metal shafts 16 is about 300 mm.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Blechschacht 16 im mittleren Bereich bei 25 eingezogen. Dort ist ein massives Verbindungsstück 26 mit einer Schraube 27 befestigt, das mit zwei hörnerartigen Vorsprüngen 28 in das Zentrum eines Blechschachtes 16 ragt. An den Vorsprüngen sind Winkelstücke als Zwischenbleche 20b angeschweißt, die den für die Brennelemente 5 vorgesehenen quadratischen Querschnitt von dem zentralen kreuzförmigen Zwischenraum 21 trennen.In the embodiment of FIG. 5, the sheet metal shaft 16 retracted in the middle area at 25. There is a massive connector 26 with a Fastened screw 27, which with two horn-like projections 28 in the center of a sheet metal shaft 16 protrudes. Angle pieces are welded to the projections as intermediate plates 20b, which are used for the fuel assemblies 5 from the central cross-shaped intermediate space 21.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die rechtwinkligen Zwischenbleche 20c mit etwas längeren Schenkeln ausgeführt. Die freien Enden 29 der Schenkel stoßen stumpf auf die Innenseite des Blechschachtes 16, so daß dort nicht nur eine Befestigung zum Beispiel durch Schweißen oder Löten sondern auch ein lokales Einfügen möglich ist.In the embodiment according to FIG. 6, the right-angled intermediate plates 20c have slightly longer legs executed. The free ends 29 of the legs butt against the inside of the sheet metal shaft 16, so that there is not only a fastening, for example by welding or soldering, but also a local one Pasting is possible.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 sind die Winkel 2Od an ihren Schenkeln mit abgewinkelten Lappen 30 und 31 versehen. Diese können aneinander und an demIn the exemplary embodiment according to FIG. 7, the angles 20d are provided with angled tabs 30 on their legs and 31 provided. These can be on each other and on the

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Blechschacht 16 zur Anlage gebracht und in einem gleichzeitigen Schweißvorgang durch Punktschweißen befestigt werden.Sheet metal shaft 16 brought to the plant and in a simultaneous Welding process can be fixed by spot welding.

Die Blechschächte 16 bestehen ebenso wie die Zwischenbleche 20 im Bereich des Reaktorkerns 4, also etwa als Teil 32 unterhalb des Stützbleches 13, aus einer Zirkonlegierung. Der darüberliegende Teil 33 kann dagegen aus nichtrostendem Stahl hergestellt werden.The sheet metal shafts 16 exist just like the intermediate sheets 20 in the area of the reactor core 4, so approximately as part 32 below the support plate 13, from a Zirconium alloy. The overlying part 33, however, can be made of stainless steel.

In Fig. 8 ist zu sehen,, daß die Blechschächte 16 an den Ecken 24 mit Winkelstücken 35 versehen sind, die Vorsprünge bilden und als Gleitschuhe eine wechselseitige Anlage benachbarter Blechschächte 16 ergeben. Sie sorgen für einen Abstand a von etwa 10 mm zwischen benachbarten Blechschächten 16. Der Zwischenraum 36 kann entsprechend kernphysikalischen Erfordernissen zum Beispiel einen Absorber, einen besonderen Moderator oder dergleichen aufnehmen^ der vorzugsweise in Form von Platten 37 eingesetzt wird. Wenn keine Einlagen benötigt werden, kann der Zwischenraum 36 auch extrem gering ausgeführt werden, um im Kern 4 wenig moderierendes Wasser zu haben.In Fig. 8 it can be seen, that the sheet metal shafts 16 to the Corners 24 are provided with angle pieces 35, which form projections and a reciprocal as sliding shoes Plant adjacent sheet metal shafts 16 result. They ensure a distance a of about 10 mm between neighboring ones Sheet metal shafts 16. The space 36 can correspond to core physical requirements for example an absorber, a special moderator or the like, preferably in Form of plates 37 is used. If no inserts are required, the space 36 can also run extremely low in order to have little moderating water in the core 4.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind die Blechschächte 16 mit flachen, vorzugsweise angeschrägten Gleitschuhen 38 aneinander abgestützt, i.ie in der Mitte der Schachtwände angebracht sind. Deswegen ergibt sich ein freier Zwischenraum 40 mit Kreuzquerschnitt im Bereich der Ecken 24 benachbarter Blechschächte In dem kreuzförmigen Zwischenraum 40 zwischen den Blechschächten 16 ist ein kreuzförmiger Zusatzabsorber 43 untergebracht. Der Zusatzabsorber kann bei Bedarf beweglich angeordnet sein. Mindestens ist ein Herausziehen möglich, wenn der Kern einen entsprechenden Reaktivitätsabbau erfahren hat.In the embodiment according to FIG. 9, the sheet metal shafts 16 are flat, preferably beveled Sliding shoes 38 supported on one another, i.ie in the middle the shaft walls are attached. This results in a free space 40 with a cross section in the area of the corners 24 of adjacent sheet metal shafts in the cross-shaped intermediate space 40 between the sheet metal shafts 16, a cross-shaped additional absorber 43 is accommodated. The additional absorber can if necessary be movably arranged. At least pulling out is possible if the core has a corresponding Has experienced a decrease in reactivity.

Die Darstellung nach Fig. 10 zeigt für einen verkürzt gezeichneten Blechschacht 16 in einem Vertikalschnitt, daß am unteren Ende die Brennelemente 5 angeordnet sind. Sie sitzen mit so viel Spiel zwischen dem Blechschacht 16 und den Zwischenblechen 20, daß sie mit einer Lademaschine ohne die Schächte 16 aus dem Reaktordruckbehälter bewegt werden können. Die Schächte 16 bilden dabei lediglich Kanäle 44 für jedes Brennelement 5. Es ist lediglich erforderlich, daß der Zugang freigemacht wird, der durch Wasserabscheider 45 verstellt ist, die mit einem Tragflansch 46 am oberen Ende der Blechschächte 16 abgestützt sind. Jeder der Abscheider 45 ist für den ein Brennelement 5 aufnehmenden Kanal vorgesehen. Dabei ist im Blechschacht 16 an der Unterseite der Abscheider 45 eine Öffnung 48 vorgesehen, die als Wasserauslaß dient. Die Abscheider 45 können zum Beispiel als Zentrifugenabscheider ausgebildet sein.The illustration according to FIG. 10 shows an abbreviated sheet metal shaft 16 in a vertical section, that the fuel assemblies 5 are arranged at the lower end. You sit between the metal shaft with so much play 16 and the intermediate plates 20 that they can be connected to a loading machine without the shafts 16 from the reactor pressure vessel can be moved. The shafts 16 only form channels 44 for each fuel assembly 5. It is only necessary that the access is cleared, which is blocked by water separator 45 which are supported with a support flange 46 at the upper end of the sheet metal shafts 16. Each of the separators 45 is provided for the channel receiving a fuel assembly 5. It is in the sheet metal shaft 16 on the underside the separator 45 has an opening 48 which serves as a water outlet. The separators 45 can be designed, for example, as a centrifuge separator.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Alternative ist für die vier Brennelemente 5 in einem Blechschacht 16 ein gemeinsamer Abscheider 50 vorgesehen. Sein Querschnitt ist etwas kleiner als der Querschnitt des Blechschachtes 16. Deshalb rinnt das am unteren Ende des Abscheiders 50 austretende Wasser über eine Schräge 51 zur Außenseite des Blechschachtes 16. Die Schräge 51 muß mit dem Abscheider 50 abgehoben werden, damit die Kanäle* 44 für das in Fig. 3 für ein Brennelement 5 dargestellte Ziehen frei sind.In the alternative shown in FIG. 11, a sheet metal shaft 16 is provided for the four fuel assemblies 5 common separator 50 is provided. Its cross-section is slightly smaller than the cross-section of the sheet metal shaft 16. Therefore, the water exiting at the lower end of the separator 50 runs over a slope 51 to the Outside of the sheet metal shaft 16. The slope 51 must be lifted off with the separator 50 so that the channels * 44 for the pulling shown in FIG. 3 for a fuel assembly 5 are free.

Wenn die Abscheider 45, 50 beim Brennelementwechsel abgenommen werden, um Zugang zu den Brennelementen 5 zu schaffen, kann zum Beispiel auch der oberste Teil der Blechschächte 16 abgenommen werden, denn eine solehe Unterteilung in Längsrichtung kann im HinblickIf the separators 45, 50 are removed when changing the fuel assembly, in order to gain access to the fuel assemblies 5 To create, for example, the uppermost part of the sheet metal shafts 16 can be removed, because a solehe Longitudinal subdivision can be made in terms of

auf die Hantierbarkeit der Blechschächte 16 und ihre Unterbringung in einem abschirmenden Wasserbecken zweckmäßig sein.on the handling of the sheet metal shafts 16 and their Placement in a shielding water basin should be appropriate.

14 Patentansprüche
11 Figuren14 claims
11 figures

AHAH

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Claims

^f y, liquid-cooled nuclear reactor, in particular boiling water reactor, with a reactor pressure vessel and a reactor core made of fuel elements therein, which are grouped into core cells and provided with a control rod with absorber material, which is connected to a drive, characterized in that the core cells (15) each a sheet metal shaft (16) is assigned which protrudes by at least the length of the control rod (22) over the reactor core (4) and has the same cross section as the core cell (15) and that the sheet metal shaft (16) channels for loading and unloading the Fuel elements (5) forms »

2. Nuclear reactor according to claim 1, characterized in that that the sheet metal shaft (16) in the area (32) of the reactor core (4) is made of a zirconium alloy and in the part (33) above it made of stainless steel.

3 »Nuclear reactor according to claim 1 or 2, characterized characterized ,, that the sheet metal shaft (16) includes a control rod drive (17, 18).

4. Nuclear reactor according to claim 1, 2 or 3 »thereby marked that the sheet metal shaft (16) carries a control rod drive (17, 18).

5. Nuclear reactor according to one of claims 1 to ^ thereby characterized in that the sheet metal shaft (16) carries a water separator (45, 50).

6. Nuclear reactor according to claim 5 »characterized by g e, that the sheet metal shaft (16) the

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Water separator (45) and has an opening (48) through which separated water to the outside the sheet metal shaft (16) emerges.

7. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 6, d a characterized in that the sheet metal shaft (16) at least in the area of the reactor core, intermediate plates (20) enclosing the shaft cross-section divided into partial cross-sections (44) of the size of the fuel assembly cross-section.

8. Nuclear reactor according to claim 7, characterized in that the intermediate plates (20) interact as a guide with the control rod (22).

9. Nuclear reactor according to claim 7 or 8, characterized in that the intermediate plates (20) are designed as an angle piece which is attached to the sheet metal shaft (16) with the free end of its legs is.

10. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 9 »d a, characterized in that the sheet metal shafts (16) over projections (35) at individual points are supported on one another and on a core enclosure (13, 14).

11. Nuclear reactor according to claim 10, characterized in that the projections are outside are sliding shoes (35) placed on the sheet metal shafts.

12. Nuclear reactor according to claim 10 or 11, characterized in that the projections (35)

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are arranged at the corners (24) of the sheet metal shafts (16).

13. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 12, d a characterized in that the walls two adjacent sheet metal shafts (16) form a gap (36) in which a plate (37) made of a neutron absorber is led.

14. Nuclear reactor according to one of claims 1 to 13 with a polygonal core cross-section, characterized in that that the fuel element position (11) located in the corners of the core cross-section is unoccupied is.